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絕對壓力變送器測量原理

點選次數·╃│✘:1086 釋出時間·╃│✘:2021-05-26 02:12:52
絕對壓力變送器(以下簡稱變送器)採用先進的積體電路和表面安裝工藝✘☁╃,在模擬式變送器的基礎上增加了通訊·↟、查詢·↟、測試·↟、組態等功能✘☁╃,它可提高標定精度✘☁╃,改善環境溫度補償效果✘☁╃,大大提高變送器的質量│☁•☁。
1.變送器應用了數字技術及頻率相移鍵控(FSK)技術✘☁╃,提高了整機效能及可靠性✘☁╃,方便了現場和控制室之間的聯絡│☁•☁。
2.變送器除具有遠端通訊能力外✘☁╃,它還具有本機調量程✘☁╃,調零點按鈕✘☁╃,便於現場安裝後的就地調整│☁•☁。
3.變送器電子部件採用先進的積體電路和表面安裝工藝✘☁╃,具有通訊·↟、查詢·↟、測試·↟、組態等功能│☁•☁。
 
一·↟、工作原理
1.工作原圖
圖1-1是變送器的基本工作原理✘☁╃,下面將敘述其工作原理和各部件的功能│☁•☁。
1.1“δ”室感測器(敏感元件)
變送器的核心是一個電容式壓力感測器✘☁╃,稱為“δ”室(見圖1-2)│☁•☁。感測器是一個完全密封的元件✘☁╃,過程壓力透過隔離膜片和灌充液矽油傳到感壓膜片引起位移│☁•☁。感測膜片和兩電容極板之間的電容差由電子部件轉換成4~20mA DC的二線制輸出的電訊號│☁•☁。
1.2線路板模組
變送器的線路板模組是一塊採用專用積體電路(ASICS)和表面封裝技術的線路板│☁•☁。線路板接收來自感測器的訊號並進行修正和線性化│☁•☁。線路板模組的輸出部分將數字訊號轉換成一個模擬輸出訊號✘☁╃,並可與HART手操器和上位機軟體進行通訊│☁•☁。
1.2.1 A/D轉換
A/D轉換電路採用16位低功耗積體電路✘☁╃,將解調器輸出的模擬量電流轉換成數字量✘☁╃,提供給微處理器作為輸入訊號│☁•☁。
1.2.2微處理器
變送器的微處理器控制A/D和D/A的轉換工作✘☁╃,也能完成自診斷及實現數字通訊│☁•☁。工作時✘☁╃,一個數字壓力值被微處理器所處理✘☁╃,並作為數字儲存✘☁╃,以確保精密的修正和工程單位的轉換│☁•☁。此外✘☁╃,微處理器也能完成感測器的線性化·↟、量程比·↟、阻尼時間以及其它功能設定│☁•☁。
1.2.3 EEPROM儲存器
EEPROM儲存所有的組態✘☁╃,特性化及數字微調的引數✘☁╃,儲存器為非易失性的✘☁╃,因此即使斷電✘☁╃,所儲存的資料仍能完好保持✘☁╃,以隨時實現智慧通訊│☁•☁。
1.2.4 D/A轉換
D/A轉換將微處理器送來的經過校正的數字訊號轉換為4~20mA模擬訊號並輸出給迴路│☁•☁。
1.2.5數字通訊
透過一臺通訊器✘☁╃,對變送器進行測試和組態│☁•☁。或者透過任意支援HART通訊協議的上位系統主機完成通訊│☁•☁。HART協議使用工業標準的BELL202頻率相移鍵控(FSK)技術✘☁╃,以1200Hz或2200Hz的數字訊號疊加在4~20mA的訊號上實現通訊✘☁╃,通訊時✘☁╃,頻率訊號對4~20mA的過程不產生任何干擾│☁•☁。

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